区块链自诞生以来,其最大的发展阻碍便是“不可能三角”,也称“三元悖论”,即:无法同时达到“高效低能”、“去中心化”、以及“安全”这三个要求,其中必有取舍。麻省理工学院电子工程与计算机科学系教授Silvio Micali,则创造性地引入一种“随机抽签”技术,用密码学和分布式计算的处理方式来解决这个难题,让系统拥有轻松处理上百万节点的能力,还不耗费过多能源,且安全,民主,不会分叉。Silvio Micali曾在2012年,因在密码学和复杂度理论领域做出突出贡献,获得有着“计算机界的诺贝尔奖”之称的图灵奖。2013年,Silvio Micali第一次接触比特币后,便被深深吸引,但也因比特币高耗能、不够民主,容易分叉,可拓展性差等问题,开始了这场从底层解决技术问题的新征程。2018年,Silvio Micali及其团队正式推出Algorand协议。其因突破“不可能三角”而备受技术人士的关注。2018年9月12日,CSDN&区块链大本营特别邀请到Silvio Micali及Algorand首席科学家陈婧来上海,就创新性的技术方案,做一场深度交流,希望可以为中国的开发者们带来一场技术思想交锋的盛宴(详见文末)。
作者 | 鸽子
就在9月12日,也就是三天后,这位64岁的图灵奖得主Silvio Micali教授,将在上海跟中国的开发者们,来一场面对面的交流和对话。
截止9月9日上午10点,Micali教授的这场上海见面会,累计报名人数已经大大超过原计划,而新的人数仍在快速攀升。
这将是一场开发者们间的交流盛宴,一场了解当下最前沿技术的头脑风暴(具体信息,请直接翻看文末),没有之一。这里,让我们走近Silvio Micali教授,深度走进他提出的具有标志性意义的区块链协议Algorand,看看这个全新的思考维度之下,区块链将如何解决极具挑战的“不可能三角”。
图灵奖得主Micali教授的开挂人生
1954年,Silvio Micali出生于意大利西西里岛。
1978年,作为当时知名教授Corrado Böhm最得意的弟子,Micali从罗马大学毕业。
1982年,获加州大学伯克利分校计算机科学博士。
1983年起,开始在MIT任教,研究领域包括密码学、零知识(zero knowledge)、伪随机数生成、安全协议(secure protocol)和机制设计。
1993年,获哥德尔奖(由欧洲理论计算机学会EATCS与美国计算机学会基础理论专业组织ACM SIGACT于1993年共同设立,颁发给理论计算机领域最杰出的学术论文)。
2004年,获密码学领域的RSA奖。
2012年,获有“计算机界诺贝尔奖”之称的图灵奖。
2013年,Micali第一次了解比特币协议,也看到了比特币协议的巨大不足,从此,他开始了一个新的征程——用一种全新的思路来解决区块链面临的种种技术难题,突破被当下大多数人默认的“不可能三角”(注:指在区块链技术中,无法同时达到“高效低能”、“去中心化”、以及“安全”这三个要求)。
Algoran的诞生与“不可能三角”的突破
2013年,Micali教授第一次接触到比特币。比特币背后全新的技术设计,让他兴奋不已。不过随即,他发出感叹:“这确实是个伟大的问题,但解决方案却并不够优美。”
受此激发,Micali教授决定以自己的方式,从头设计。
短短几个月,他便设计出一套全新的底层框架,也就是后来的Algorand框架。
Algorand一旦成功,将意味着系统能轻松支持上百万节点并在几秒钟内确认交易,这也将成为区块链技术长期探索中的一个标志性进展。
在接受区块链大本营(ID:blockchain_camp)的采访中,Micali教授用深入浅出的语言,为我们解释了Algorand到底如何解决大家眼中的“不可能三角”问题。
“Algorand区块链的最大亮点是同时达到了安全、高可扩展和去中心化。这表明,所谓“区块链三元悖论”——即三者最多可得其二——的说法,其实是不确切的。作为基础公链,只有做到三者兼得,才能为终端用户和高层应用提供极大的拓展空间。” Micali解释到。从技术的角度来说,隐秘自选(也即后文提到的“加密抽签”)技术,是Algorand的创新之一。
这好比一种特殊的抽奖方式,既可以保证中奖用户的安全,也很容易验证“彩票”的真伪,还能保证抽奖的公平性。
这一技术使所有用户都能既安全又公平的参与到Algorand区块链的共识机制当中。同时这种抽奖方式还是“一次性的”,用户参与共识协议每一步时都会重新“抽奖”,确保每一步的安全性——所以在这个抽奖系统中,攻击这一步来“兑奖”的用户,对下一步哪些用户“中奖”是没有影响的。
相比于比特币的原理中,矿工需要通过竞争来获得下一个区块,并赢得区块奖励的方式,Algorand创造性地用隐秘自选技术来选择参与者创建和验证区块,这样,就极大避免了能源消耗。
此外,高效安全的共识协议是Algorand的另一创新。
如何让众多参与者对下一个区块的内容达成共识,这是区块链和分布式账本要解决的最基本问题,也是分布式计算机系统的一个关键问题。
Algorand的共识协议在协议安全角度和抗网络攻击的角度都已经达到了最优,而对于每个参与者计算量的要求非常低——例如只需要一台普通的笔记本电脑即可。这使得Algorand不必区分普通用户和“矿工”。任何一个用户都可以既享受在Algorand区块链上交易的速度和安全性,也可以同时参与Algorand的共识机制并从中获得奖励。
也就是说,原本比特币中存在的用户分级,在Algorand变得不存在了,所有人都将拥有相同的系统参与权限。
关于Algorand的其他创新技术,Micali故意卖了个小关子,他对区块链大本营(ID:blockchain_camp)表示,“我们已经给区块链的共识协议和激励机制带来了巨大的创新。在智能合约和区块链的其它方方面面,我们都将带来同样的创新。关于我们路线图的更多内容,还是留到见面会吧!提前就不透露太多技术细节了。”
对于Algorand背后的技术实现,以及Micali将亲自分享的技术细节,不少资深业内人士表现出极大的好奇和期待。
“加密抽签算法是我比较好奇的,我知道,数据库领域有类似的算法,但我想问的是,在无法确认有多少个节点在线的情况下,怎么实现加密抽签?就好比我有10支签,其中一个是有记号的,发给10给人,必然有一个人会中;但当我做好10支签之后,突然剩下3个人,那很可能就抽不中了。因为在数据库场景中,节点都是稳定的,但区块链节点有时候上线,有时候下线,这是难以预测的。那么,对于这个问题,怎么解决呢?”安全技术专家Kurt对区块链大本营(ID:blockchain_camp)说到。
信息论方向博士maxdeath对于Algorand技术,在知乎上也提出疑问,“为什么不直接选区块链生成者,而是选一些节点,然后再做一次BFT,是否一定有这样的必要性呢?”
对于这些问题,三天后的上海,让我们一一揭晓。
“如果你认为你是对的,就应该坚持下去”
自2013年被比特币深深吸引后,如今已是Micali教授全面投身区块链技术研究的第五个年头。Algorand未来将如何发展呢?
对此,他对区块链大本营(ID:blockchain_camp)说到,“一个真正分布式的、安全的、高效的区块链平台才能代表未来,在这样一个平台上,所有用户,无论大小,都可以进行复杂的交易,无论是金融方面还是其它领域。而过去这些复杂的交易类型只能由少数人来完成。”
同时,Micali透露到,分布式金融只是Algorand的目标之一,但却是一个关键目标。
2018年2月,据海内外各大媒体消息,Algorand区块链协议已完成400万美金募资。
Algorand未来是否会颠覆并取代现有的比特币,以太坊或EOS呢?
对此,Micali表示,“要实现区块链的真正潜力,我们还得期待技术上出现一次真正的进步。整个区块链将是一个巨大的生态,而在这个生态中,Algorand以其技术上的创新,一定有属于它的位置。我认为,目前有少数几种技术已经抓住了人们的想象力,它们会继续存在下去,并为用户提供有用的功能,比如某种程度上的‘储值’。”
今年,Micali已64岁,在大多数人看来,这原本已是放下一切,享受人生的时光,他却仍然每天奋战在研究的第一线,并乐此不疲。
Micali笑称自己是个工作狂,“我每天的日程都是不可预测的。这就是我的风格,整个事业生涯都是这样,效果还不错。在Algorand,我周围都是非常有创造力的人,我们在工作中会设立目标,但这个目标具体会通过什么样的路径来实现,这是不确定的。这样的探索过程,让我非常享受。”
对于工作,Micali从来的风格都是全力以赴。
“我工作的动力来自我对过去的敬重、对未来的渴望、以及乐于在当下冒险以赢得未来的想法。”Micali也对区块链大本营(ID:blockchain_camp)透露他之前一个小例子。
当Micali还在Berkeley读研究生时,开始的时候,奖学金只有一年,要继续拿奖学金就必须所有课程都拿A。但在其中一门课上,他听说了一个在当时算法领域很重要的未解决的问题,当时就决定全力去解决它。那个问题很难,但他痴迷于此,结果荒废了所有的课程。最后几乎所有课都只拿到了B。
“不过我成功的解决了那个问题,拿到了另一个奖学金,并且完成了我的博士学位。”Micali笑到,这是他全力以赴的方式。
由于在密码学和复杂度理论领域做出突出贡献,Micali获得2012年图灵奖。图灵奖是计算机科学领域的最负盛名的奖项,有着“计算机界诺贝尔奖”之称,由于获奖条件苛刻,评奖程序极其严格,每年全球只有1-2名科学家获此荣誉。自1966年由美国计算机协会设立以来,至今全球仅67人获此荣誉,其中,获此殊荣的华人,仅姚期智1人。
而对于获得图灵奖这件事,Micali则轻描淡写到,“这是一个巨大的荣誉。能成为这样一个杰出群体的一员,我当然非常高兴了。不过,在这里,我想强调的是,最终为科学界所认可的工作,并不一定是从一开始就立即被认可的,需要坚持做你认为对的事。所以对年轻的科研工作者来说,如果你们认为自己是对的,那么就应该相信自己并坚持下去。”
借此次来中国的交流机会,Micali也希望找到更多有创造力的开发者,一起来工作,当然,他的要求也极为严苛。
“Algorand正在努力打造最好的技术。为了这种持续的创新,我们的工程和科研团队都必须是非常出色的。我对我们目前的团队感到骄傲。但我们有长远的路线图,因此我们也计划扩展团队,当然,标准很高。Algorand的成功离不开整个世界(包括科研人员和开发人员)的参与和贡献,以及持续改进Algorand系统。因此我们也会开发一个非常灵活的(如果不是最灵活的)平台,使我们能接纳并整合所有人的贡献。”MICALI对区块链大本营说到(ID:blockchain_camp)。
“到底是什么样的习惯和追求,让您能一直保持这样的旺盛精力和强劲动力,并取得这么多在大家看来遥不可及的成就呢?”在采访的末尾,我们好奇地问到。
“Life and Victory。”Micali教授说到。
用中文就是,尽情去生活吧,尽情去享受胜利吧!
面对面与一线大牛分享交流
正如上文提到的,9月12日下午,CSDN&区块链大本营有幸邀请到Sivio Micali和Algorand首席科学家陈婧来与大家面对面分享交流。
值得一提的是,作为Algorand首席科学家,陈婧的学术研究水平也是非常令人瞩目。她目前在纽约州立大学石溪分校计算机系担任助理教授,主攻分布式账本、博弈论、机制设计和算法。而此前,她于清华大学获得计算机学士和硕士学位,并于麻省理工学院获得计算机博士学位,曾是普林斯顿高等研究中心博士后。2016年,陈婧获得美国自然科学基金早期职业发展奖。
虽然此次现场交流,CSDN&区块链大本营为大家配备了同声传译耳机,但我们仍然希望优先招募能直接听懂英文,并能直接跟两位教授进行英文对话的开发者。
以下,我们将演讲嘉宾和主题再次跟大家做一个介绍。
图灵奖得主、MIT教授、Algorand创始人 Silvio Micali
个人简介:
Silvio Micali是Algorand的创始人。于罗马大学获得数学学士学位,于加州大学伯克利分校获得计算机科学博士学位。自1983年起,一直在麻省理工学院(MIT)电子工程与计算机科学系任教,现任福特工程学教授。Silvio的研究兴趣是密码学,零知识证明,伪随机数生成,安全协议和机制设计。Silvio是图灵奖(计算机科学),Godel奖(理论计算机科学)和RSA奖(密码学)的获得者,同时也是美国国家科学院、国家工程院和美国艺术与科学学院院士。
议题:区块链的前景、挑战及Algorand的解决方案
议题简介:
分布式账本正在给现代社会的运作方式带来巨大的变革。由于在现有的实施方案中,分布式账本的可扩展性很低,无法实现其巨大的潜力。Algorand纯粹的基于股权证明的共识协议,能够扩展到几百万用户并在几秒钟内确认交易。在此次演讲中,Silvio Micali将介绍Algorand的发展情况,分享他对区块链前景的展望,并讲解Algorand实现这一前景的特有方式。
纽约州立大学石溪分校助理教授、Algorand首席科学家 陈婧
个人简介:
陈婧,纽约州立大学石溪分校计算机系助理教授,经济系兼职助理教授。主要研究兴趣是分布式账本、博弈论、机制设计和算法。于清华大学获得计算机学士和硕士学位,于麻省理工学院获得计算机博士学位,普林斯顿高等研究中心博士后。于2016年获得美国自然科学基金早期职业发展奖。
议题:安全、高扩展、去中心化的区块链平台:从理论到实践
议题简介:介绍Algorand的区块链底层技术,剖析其如何解决三元悖论问题,以及如何保证Algorand共识协议持续、一致地进化,从而满足社区和商业现在和未来的各种需求。
Algorand上海见面详细信息
时间:9月12日(周三)下午13:30-16:00
地点:上海杨浦区武东路188号,财大豪生大酒店三楼香港柏林厅
主办方:CSDN、Algorand
协办方:区块链大本营、极客帮创投
战略合作媒体:一本区块链、挖链网
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